电液混合调控式大蒜播种机设计与试验

针对传统大蒜播种装备自动化程度低而导致的播种合格率和作业效率低等问题,设计了一种电液混合调控式大蒜播种机。该机主要由电控播种装置、播深调节装置、参数检测装置和人机交互界面等组成。以单片机为核心控制器,利用速度传感器和旋转编码器,实现了株距与作业速度的匹配;分析开沟入土阻力与入土深度关系,确定了播深调节液压装置关键部件;结合光电传感器和显示屏,完成了作业参数实时显示与播种异常报警功能。以杂交蒜为试验对象,分别进行了播深一致性试验、播量检测试验和播种质量试验,结果显示,播深调节平均误差为4.7%,播深变异系数平均值为5.3%;播量检测平均误差为4.0%;播种合格率为83.7%,漏播率为6.2%,满足大蒜播种农艺要求,且较同种条件下以汽油机为动力源的大蒜播种机漏播率降低3.1个百分点。     

基于自适应深度学习的数控机床运行状态预测方法

针对机床状态动态标签及差异化分布数据下的预测适应性差与准确度低问题,结合时序特征关系和模型融合方法,建立自适应混合深度学习模型进行机床状态预测.首先,通过融合最小近邻分类器,设计一种基于权值累积的自适应更新法则,建立具有数据自适应性的状态预测模型.在此基础上,提出一种基于中心损失函数的特征距离度量优化策略,构建综合决策...     

液电混合直线驱动系统位置控制特性研究

提出了一种采用电-机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电-机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电-机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标,设计了基于扩张状态观测器的电-机械直线执行器自适应滑模控制方法,以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度,对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向,阀开度较大,可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明,该系统具有良好的位置控制特性,能量效率高,较传统阀控系统能耗减少51%。     

基于机器视觉的奶牛发情行为自动识别方法

及时检测奶牛发情、适时人工授精、减少空怀奶牛,是奶牛养殖场增加产奶量的关键手段。针对基于运动量和体温等体征的接触式奶牛发情识别方法会造成奶牛应激反应且识别准确率不高的问题,提出了一种非接触式奶牛发情行为自动识别方法。该方法首先使用改进的高斯混合模型实现运动奶牛目标检测,然后基于颜色和纹理信息去除干扰背景,再利用AlexNet深度学习网络训练奶牛行为分类网络模型,识别奶牛爬跨行为,最终实现对奶牛发情行为的自动识别。在供试数据集上的试验结果表明,本文方法对奶牛发情的识别准确率为100%,召回率为88.24%。本文方法可应用于奶牛养殖场的日常发情监测中,为生产管理提供辅助决策。     

无源蓄冷控温运输箱设计与试验

针对蓄冷运输箱信息化程度低、控温时间短、控温困难等问题,设计了一款集控温、远程监控、定位、故障诊断等功能于一体的蓄冷运输箱。以脐橙为试验对象,结合能耗模型,对蓄冷控温箱控温性能进行了研究。结果表明,箱内各截面温度不均匀系数分别为0.38、0.47、0.78,温度极差最大值为2.8℃,均匀性较好;当蓄冷剂用量为180 kg,预冷脐橙660 kg,在外部环境平均温度26.39℃的条件下,总控温时长为122 h,风机共执行控温21次,且随着蓄冷量减少,风机开启控温所用时间呈指数上升趋势,决定系数不小于0.928 0;结合能耗模型分析得出,该箱体在广州夏季高温环境下可控温5 d以上,能够满足远距离运输要求。     

广西山丘坡地土壤墒情时空变异特征及时间稳定性分析

广西较多耕地属于山丘坡地,土壤非均质性和地形起伏造成了耕地墒情具有较强的时空变异性,给田间尺度的墒情监测和管理带来了极大的困难。以广西崇左60个试验小区2017年定期采集的TRIM管土壤墒情数据为研究对象,统计了其时间和空间维度的变异性,分析了土壤墒情时空变异性与相关因素的关系,研究了土壤墒情的时间稳定性。结果表明,广西山丘坡地年平均土壤含水量在0.10～0.60之间变化,与地形、土壤质地等因素有较大的关系;坡地空间平均土壤含水量随时间在0.21～0.30之间波动,且与降雨和蒸发等气象条件密切相关,9-11月有较大概率出现土壤水分胁迫。时间稳定性分析表明3-2号试验小区观测的土壤含水量可以较好地代表整个坡地的平均土壤墒情。研究结果表明,广西山丘坡地土壤墒情有强烈的时空变异特征,变异统计、相关性分析、时间稳定性分析等工具可以用于广西山丘坡地土壤墒情的变异性评价和观测点优选。     

基于Lab颜色空间的非监督GMM水稻无人机图像分割

为解决传统水稻冠层图像分割算法性能在很大程度上依赖于训练数据集的质量,且分割效果易受田间多变光照强度影响,导致水稻生产参数估计精度不高等问题,提出一种基于Lab颜色空间的非监督贝叶斯方法,用于田间水稻无人机图像分割.模型参数从每个独立、未标记的无人机图像直接学习获得,无需训练.不同图像会有不同的模型参数,该算法能够适应...     

作物生长季地表及耕作层地温的变化特征

为了研究辽西山区小流域地表及耕作层温度变化状态,从气候角度出发,运用气候倾向率等分析方法,分析了建平丘陵山区1959—2012年作物生长季地表温度、耕层温度变化趋势和特征。结果表明：建平的南、北部地表、耕层温度因地域性相差2.2℃,4—10月地表、耕层温度呈明显增加趋势,南部气候倾向率分别为0.288℃/10 a和0.248℃/10 a;北部气候倾向率分别为0.309℃/10 a和0.312℃/10 a。异常高温年出现在20世纪90年代之后,而异常低温年则出现在20世纪80年代之前。南部地表、耕层温度升高过渡区间在1981—1993年,1994年突变;北部过渡区间在1981—1996年,1997年突变。研究结果对辽西山地小流域治理,气候资源利用开发,合理安排农业生产提供参考。     

优质稻在储藏期间糊化温度的研究

研究在不同温度储藏条件下,优质稻的糊化温度变化.通过分析可知,在储藏6个月的条件下,优质稻糊化温度随时间变化不明显.但是随着储藏时间延长,优质稻糊化温度变化极显著.在低温和准低温储藏条件下,上、中层优质稻糊化温度均低于常温储藏条件下的糊化温度,下层优质稻的糊化温度随储藏温度不同变化不显著,可能是因为下层的粮温变化趋势几乎一致.因此可以得出,采用控温技术可以影响每层粮温,从而影响优质稻的糊化温度.通过相关性分析可知,温度与上层糊化温度呈显著性相关,对中层糊化温度有影响.采用控温可使下层粮温变化趋势接近一致,因此下层优质稻的糊化温度随储藏温度不同变化不显著.     

水稻早世代稳定株系的农艺性状分析

育种实践表明，水稻品种间和亚种间杂交后代农艺性状发生疯狂分离，纯合个体的出现一般需经7~10代，5~8年^[1,2]。采用花培^[3,4]和远缘杂交染色体消除技术^[5,6]虽已应用于缩短作物育种时间，但仍耗时耗力。在作物如小麦、大麦、花生、水稻 ^[8~13]等育种实践中，偶尔会遇到杂种F2不分离的现象。吴先军等^[11]提出了水稻早世代稳定现象的概念，即水稻杂交后代F3以前出现农艺性状整齐一致、以后世代不分离的遗传现象。由于水稻早世代稳定现象在育种中具有巨大的应用潜力，对其遗传机制和育种应用进行深入而系统的研究具有重大的理论探讨价值和现实意义。